package com.company;

/**
 * 循环队列的实现
 * 注意：求模
 * @param <E>
 */
public class LoopQueue<E> implements Queue<E>  {

    /**
     * 存放数据的数组
     */
    private E[] data;
    private int front;
    private int tail;
    private int size;

    public LoopQueue(int capacity) {
        /*
         循环队列的实现会有意识地浪费1个空间故而在实例化数组的时候需要多增加1个
         这样这个数组的实际容量才是用户想要的capacity个
         */
        data = (E[]) new Object[capacity + 1];
        front = 0;
        tail = 0;
        size = 0;
    }
    public LoopQueue() {
        this(10);
    }
    public int getCapacity() {
        return data.length - 1;
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return size;
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return front == tail;
    }

    @Override
    public void enqueue(E e) {
        // 判断队列是否是满的: tail的下一个位置是不是为front (记得对长度求模)
        if((tail + 1) % data.length == front) {
            resize(getCapacity() * 2);
        }
        data[tail] = e;
        // 加完元素之后维护最后一个坐标
        tail = (tail + 1) % data.length;
        // size 是指对列中元素的个数，有多少就是多少，不存在位置的问题，不需要 取模
        size ++;
    }

    @Override
    public E dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("Cannot dequeue from an empty queque!");
        }
        // 出队
        E retn =  data[front];

        // 促进回收
        data[front] = null;

        // 维护队首
        front = (front + 1) % data.length;
        size --;

        // 维护容量
        if (size == getCapacity() / 4 && getCapacity() / 2 != 0) {
            resize(getCapacity() / 2);
        }
        return retn;
    }

    @Override
    public E getFront() {
        if (isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("Queue is empty!");
        }
        return data[front];
    }

    /**
     * 循环对列扩容
     * @param newCapacity
     */
    private void resize(int newCapacity) {
        //循环对列有故意空出一个空间
        E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity + 1];

        // 遍历：全部size个数元素。 循环将旧的队列中的数赋值到新的队列中
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            // 因为这个队列时会循环的，所以要求模 （注意体会）
            newData[i] = data[(i + front) % data.length];
        }
        data = newData;
        front = 0;
        tail = size;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append(String.format("Queue size = %d, capacity = %d\n", size, getCapacity()));
        res.append("front [");
        // 遍历：从 front 到 tail
        for (int i = front; i != tail; i = (i + 1)% data.length) {
            res.append(data[i]);
            if ((i+1) % data.length != tail) {
                res.append(", ");
            }
        }
        res.append("] tail");
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        LoopQueue<Integer> queue = new LoopQueue<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            queue.enqueue(i);
            System.out.println(queue);
            if (i % 3 == 2) {
                queue.dequeue();
                System.out.println(queue);
            }
        }
    }
}
